• 한국해양학회지:바다
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• 제28권1호
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• pp.1-18
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• 2023

동해는 전 세계적으로 가장 빠른 수준의 온난화를 경험하는 해역 중 하나로서, 기후변화에 민감하게 반응할 뿐 아니라 대양에 비해 월등히 짧은 순환 주기를 가지고 있기 때문에 미래의 대양 환경 변화에도 중요한 시사점을 주는 것으로 알려져 있다. 그러나 동해 심층 해수의 특성과 순환의 변화 과정에 대한 연구는 동해 전역의 심층을 정밀하게 조사하기 위한 국제협력 프로그램이 자리잡고, 측정 장비의 분해능을 포함하는 관측기술과 수치모델 모의 능력이 크게 향상된 최근(1990년대 이후)에서야 본격화되고 있다. 여기서는 동해 심층 해수의 물리적 특성과 순환의 변화 과정에 대한 그간의 연구 결과를 요약하고, 향후 남은 과제를 제시하고자 한다. 동해는 내부에서 자체적으로 심층 해수가 생성되며 대양과 분리된 독특한 심층 순환 구조를 가진다. 동해의 수백 m 수심 아래에는 수온이 낮고(<1℃) 염분이 거의 일정(34.0-34.1)한 해수가 분포하기 때문에 오랜 기간 이 해수를 일본해고유수(동해고유수)로 명명된 단일 해수로 여겨 왔다. 그러나 1990년대 이후 정밀한 관측이 이루어지며, 동해 심층을 채우고 있는 해수가 적어도 3개의 서로 다른 물리적 특성을 가진 해수(중앙수, 심층수, 저층수)로 구성됨이 밝혀졌다. 이들 3개 해수의 물리적 특성과 해수 사이의 경계 수심은 항상 일정한 것이 아니라, 지난 수십 년 동안 유의한 수준의 변화를 겪어왔다. 동해 북부 해역의 대마난류 재순환, 해양-대기 열과 담수의 교환량, 해빙 형성에 영향을 받는 대류(심층사면대류 및 심층외양대류) 과정에 따라 심층 해수 생성에 뚜렷한 차이가 발생했기 때문이다. 생성된 심층 해수는 수심이 얕은 곳을 오른쪽에 두고 일본 분지에서부터 반시계 방향으로 울릉 분지, 야마토 분지를 차례로 거쳐 다시 일본 분지로 수송되며, 이 수평적인 심층 순환도 변화를 겪어 왔다. 수평적인 심층 순환은 동시에 남북 및 연직 방향의 순환(자오면 순환) 경로와 강도의 변화를 동반한다. 동해는 수천 년 규모의 순환 주기를 가지는 대양에 비해 훨씬 짧은 수백 년 혹은 그 이내의 순환 시간 규모를 가지기 때문에 동해 심층 해수의 물리적 특성과 자오면 순환의 급격한 변화를 더 뚜렷하게 볼 수 있을 것으로 기대 가능하다. 심층 및 자오면 순환 사이의 연계성, 대양과 동해의 유출입 해수 수송을 포함하는 동해 상층 순환과 심층 순환 사이의 연계성은 아직까지 잘 밝혀지지 않았다. 동해 심층 해수 수송의 경로와 강도를 지배하는 다양한 과정들에 대한 후속 연구들이 요구된다.

• 한국해양학회지
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• 제24권2호
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• pp.96-108
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• 1989

동해의 해수 순환에 영향을 주는 요인들 가운데 대기와의 열 염교환과 바람에 대한 순환계의 반응을 Semtner(1974)의 3차원 수치모델을 이용하여 규명하였다. 동해와 북태평양을 연결하는 해협을 막아 유출입이 배제된 상태에서 구해진 한국 동안을 따라 북상하는 흐름과 동해 북동부의 반시계방향 순환 등의 표층 해수 순환은 Uda(1934) 및 Naganuma(1972)에 의한 해류모식도와 유사하다. 또한 100-200m 층에서 Kim and Kim(1983)이 지적한 북한한류와 비슷한 남향류가 한국 동안을 따라 나타났고, 동해 고유냉수가 형성되는 것과 유사한 형태로 동해 북동부 해역에서 상대적으로 고염인 해수의 침강현상이 나타났다.

• 한국해양학회지
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• 제24권1호
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• pp.29-38
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• 1989

동해 해수순환의 특징은 대한해협으로부터 유입된 난수가 동한난류를 형성하여 한국연안을 따라 북상한 후 다시 외해로 분리되어 나간다는 것과 북쪽에서부터 연안을 따라 남하하는 북한한류가 형성하는 반시계 방향의 순환류가 동해 북부에 존재한다는 사실일 것이다. 본 논문에서는 이러한 사실을 설명하기 위하여 간단한 역학적 모델을 수립하였다. 동해 해수순환을 기본적으로 유입-유출 형태라 한 후 여기에 해양-대기 열 교환을 적용하였으며 해수혼합에 의한 열의 소멸, 마찰에 의한 운동량의 소멸도 고려하였다. 결과에 의하면, 상기의 순환특징은 열역학적 요인에 의하여 기인됨이 밝혀졌다. 또한, 열교환의 정도에 따라 여러가지 순환형태가 나타날 수 있음도 보였다.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 1996년도 정기학술강연회 발표논문 초록집
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• pp.147-150
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• 1996

동해의 보편적인 순환계를 Lagrangian 부표 수치실험을 통하여 추적하였다. 부표 수치실험을 하기 위하여 사용된 순환장은 동해전반에 관하여 보간된 실제 해저지형을 사용한 원시방정식(Primitive equation)모형으로부터 유도되었다. 시뮬레이션된 순환장은 전반적으로 기존의 관측치와 고찰결과에 일치하지만 좀 더 많은 시간적, 공간적 변화를 보여준다. 부표는 모형영역내에서 동해전역에 걸쳐 해수수송이 최소와 최대가 되는 달인 3월 1일과 9월 1일에 투하되어 각각 1년간 추적되었다. (중략)

• 한국해양학회지
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• 제28권4호
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• pp.292-304
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• 1993

세밀한 격자망과 정교한 개방경계 조건을 적용하고 실측 수온 염분치를 직접표층 에 적용하여 동해순환을 수치 모델화 하였다. 동해의 특징적인 현상들이 성공적으로 재현되었으며 특히 북한 한류와 동한난류가 더욱 뚜렷하여 졌다. 특기할 만한 사실로 는 울릉난수괴와 중층 저염분수가 재현되었다는 것이다. 전자는 동한난류의 바깥쪽에 서 국지적으로 생성된 시계방향의 재순환류와 연관되어 있고 후자는 동해 북, 북서 연 안역에서 침강으로 형성되어 강한 중층해류에 의해 연안을 따라 남족으로 이동된다. 모델에서는 또한 일본 연안류가 강한 계절변화를 보여서 겨울에는 순압, 여름에는 경 압구조를 나타냄을 보였으며 이 때 여름에 나타나는 강한 중층 반류가 흥미롭다. 모델 에서는 또한 동해 순환의 거시적 특징을 지워 주는데 북쪽의 반시계 방향 순환역과 남 쪽의 시계방향 순환역이 그것이다. 이들은 동해에서 국지적인 순환역학의 중요성을 시 사한다. 그러나 본 모델에서는 동한난류의 이안점이 실제보다 북쪽에 치우쳐서 나타나 는 것을 완전히 해결하지는 못하였다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2004년도 춘계학술발표회
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• pp.89-92
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• 2004

포텐셜와도는 해류의 순환을 설명하는데 유용하게 활용된다. 동해에서 포텐셜와도의 분포 특성을 이용하여 쓰시마난류를 포함한 상층부의 해류순환을 설명하였다. 상층부를 표층부분과 쓰시마난류의 분포 층 그리고 수온약층 분포 수층으로 구분하였다. 극전선남쪽은 쓰시마난류가 해류순환의 중심을 형성하며, 포텐셜와도는 쓰시마난류와 극전선의 분포 특성을 잘 나타내어준다. 포텐셜와도의 분포로부터, 극전선 북쪽은 일본 분지와 그 서쪽해역의 순환 세포로 구분된다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제9권3호
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• pp.105-114
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• 1997

바람은 동해의 순환에 기여하는 중요한 외력이다. 1.5층 및 2.5층 감쇠중력 모형을 이용하여 동해의 순환을 시뮬레이션하여 대마난류의 분기, 동해안의 동한난류의 분기, 동한만 및 동해북부에서의 반시계 방향성 순환현상을 기존순환모형도와 비교하였다. 상층과 하층의 양상은 동해의 중앙부를 제외하고는 유사하였는데 극전선이 다음과 같이 서로 다른 두양상을 제시한다. 극전선의 북측의 주양상은 대부분의 계절에 발생하는 3개소의 반시계방향 와동이며 이 와동의 내측연안을 따라서 북한류와 리만한류가 흐른다. 극전선의 남측에서 상하 양층의 해류체계는 겨울과 봄의 상층순환을 제외하고는 시계방향 순환이다. 한국과 러시아 연안을 따라 류속구조는 순압적이나 동해중부는 경압적이다. 바람응력의 계절적 변화와 Ekman 수송(suction/pumping)을 시간변화를 갖는 공간적평균과 공간적변화를 갖는 시간적으로 수정된 바람응력을 부여함으로서 조사하였다. 동해의 서측과 북서측 해역의 반시계방향 와동의 형성에 있어서 바람응력 컬(curl)에 의한 국지적인 Ekman suction/pumping이 중요함을 확인하였다

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.1674-1678
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• 2008

본 연구에서는 심장의 세포 변화에서부터 혈류 순환의 시스템 변화까지 일련의 과정을 시뮬레이션 할 수 있는 통합모델을 개발하였다. 본 통합 모델을 이용하여 대동맥의 탄성도 변화 따른 Pulse Wave Velocity를 추정하였으며 심근의 수축 Mechanics의 변화를 시뮬레이션 하였다. 심장은 단순한 구 형상으로 모델링 되었다. 특히 동맥순환의 특성인 Wave propagation 과 Wave deflection의 현상을 모델링하기 위해 기존 모델에서 사용된 동맥계 순환 모델을 수정하였다. 즉 기존의 동맥 모델을 1차원의 운동방정식과 연속방정식을 기반으로 하는 Distributed arterial model로 대체하였다. Distributed arterial model은 혈액의 점성에 의한 에너지 손실, 혈관의 점탄성 효과 그리고 분지 되는 혈관에서의 에너지 손실을 포함하는 정교한 동맥 순환 모델이다. 정교한 동맥계 순환 모델의 동맥 탄성도 값을 조절함으로써 탄성도 변화에 대한 PWV를 계산 할 수 있었다. 이러한 수치적 방법을 사용하여 노화에 따른 동맥벽 탄성도의 저하가 심근세포의 Cross-bridge 동역학에 미치는 영향을 시뮬레이션 하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.13-16
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• 2016

본 논문에서는 순환 신경망을 이용하여 동영상에서의 배경과 전경을 구분하는 알고리즘을 제안한다. 순환 신경망은 일련의 순차적인 입력에 대해서 내부의 루프(loop)를 통해 이전 입력에 의한 정보를 지속할 수 있도록 구성되는 신경망을 말한다. 순환 신경망의 여러 구조들 가운데, 우리는 장기적인 관계에도 반응할 수 있도록 장단기 기억 신경망(Long short-term memory networks, LSTM)을 사용했다. 그리고 동영상에서의 시간적인 연결 뿐 아니라 공간적인 연관성도 배경과 전경을 판단하는 것에 영향을 미치기 때문에, 공간적 순환 신경망을 적용하여 내부 신경망(hidden layer)들의 정보가 공간적으로 전달될 수 있도록 신경망을 구성하였다. 제안하는 알고리즘은 기본적인 배경차분 동영상에 대해 기존 알고리즘들과 비교할만한 결과를 보인다.

• 에너지공학
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• 제9권4호
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• pp.348-357
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• 2000

본 연구에서는 동해화력 순환유동층 보일러와 유사한 3개의 사이클론을 갖는 직사각형 구조의 순환유동층 반응기를 이용하여 동해화력 운전조건 -연소로 공기 속도, 일-이차 공기비, 전체 고체량(inventory), 입도 및 입도분포 등- 에 따른 축방향 고체 체류량 및 순환량 등의 수력학적 특성을 고찰하였다. 상승관에서의 공기유속(U$_{0}$)이 증가함에 따라, 또는 PA/[PA+SA]비가 증가함에 따라, 그리고 전체 고체량(inventory)이 증가함에 따라 고채 채류량 및 순환량은 증가하는 것으로 나타났다. 또한 넓은 입도 분포를 갖는 석탄 회재의 경우는 균일한 입도 분포의 입자들에 비해 입자 비산량 및 고체 순환량이 작을 것으로 나타났다. 한편, 층내에서의 고체 체루량 분포를 감소지수 a 및 K를 사용하여 나타낼 수 있었으며, a 및 K와 유속 및 입자간의 상관 특성치를 도출하여 유동 및 순환특성을 고찰하였다. 상기의 상관수는 균일한 입도의 모래에 비해 석탄회재가 비교적 큰 값을 나타내었으며, 상관수가 클수록 희박상 영역에서의 비산 및 고체 순환량이 작은 것으로 나타났다.다.